JP2009244791A - Negative type photosensitive green composition, negative type green film for green filter, negative type photosensitive blue composition, negative type blue film for blue filter, negative type photosensitive red composition, negative type red film for red filter, color filter and method of manufacturing color filter - Google Patents
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Description
この発明は、ネガ型感光性緑色組成物、緑色フィルター用ネガ型緑色膜、ネガ型感光性青色組成物、青色フィルター用ネガ型青色膜、ネガ型感光性赤色組成物、赤色フィルター用ネガ型赤色膜、カラーフィルター、そしてカラーフィルターの製造方法に関係している。 The present invention relates to a negative photosensitive green composition, a negative green film for a green filter, a negative photosensitive blue composition, a negative blue film for a blue filter, a negative photosensitive red composition, and a negative red for a red filter. It relates to membranes, color filters, and methods of manufacturing color filters.
ネガ型感光性緑色組成物,ネガ型感光性青色組成物,そしてネガ型感光性赤色組成物により作成されたネガ型感光性緑色膜,ネガ型感光性青色膜,そしてネガ型感光性赤色膜を使用して所望する光透過率を有する光学フィルタ、例えば緑色フィルター,青色フィルター,そして赤色フィルターを作成することは従来から行なわれている。 Negative photosensitive green composition, negative photosensitive blue composition, and negative photosensitive green film, negative photosensitive blue film, and negative photosensitive red film made from negative photosensitive red composition It has been conventional to use optical filters having a desired light transmittance, such as green filters, blue filters, and red filters.
そしてこれらのフィルターを備えたカラー撮像素子も従来から知られている。 A color image sensor provided with these filters is also conventionally known.
従来のカラー撮像素子では、半導体基板に設けられた複数の光電変換素子上にフォトリソグラフィー技術を使用して相互に隣接して隙間なく複数色のフィルター(この場合、フィルターセグメントという)が形成されており、複数色のフィルターセグメントの集合がカラーフィルターを構成している。各フィルターセグメントは、数μmの厚さを有している。 In a conventional color image sensor, filters of a plurality of colors (in this case, filter segments) are formed on a plurality of photoelectric conversion elements provided on a semiconductor substrate by using a photolithography technique so as to be adjacent to each other without a gap. A set of multiple color filter segments constitutes a color filter. Each filter segment has a thickness of several μm.
近年、撮像素子の高画素化が進んでおり、近年では数百万画素にもなっている。しかも、このような高画素化の進展に伴い、各画素において各画素を動作させるための種々の配線や電子回路が占める面積の割合が増加している。その結果、現在各画素において実際に光電変換素子が受光する為に利用することが出来る面積の割合(開口率)は20〜40%程度である。このことは、撮像素子の光感度が低下することを意味している。 In recent years, the number of pixels of an image sensor has been increased, and in recent years, the number of pixels has reached several million. In addition, as the number of pixels increases, the ratio of the area occupied by various wirings and electronic circuits for operating each pixel in each pixel increases. As a result, the ratio of the area (aperture ratio) that can be used for the actual light reception of the photoelectric conversion element in each pixel is about 20 to 40%. This means that the photosensitivity of the image sensor is lowered.
撮像素子50の光感度を向上させるために、図11(A)に示すように、カラーフィルター52のフィルターセグメント52a,52b,52c上に光電変換素子54に対応してマイクロレンズ56を配置することが、特開昭59−122193号公報(特許文献1),特開昭60−38989号公報(特許文献2),特開昭60−53073号公報(特許文献3),そして特開2005−294467号公報(特許文献4)に開示されている。
In order to improve the photosensitivity of the
また、図11(B)に示すように、半球形状の着色されたマイクロレンズ58a,58b,58cをカラーフィルターセグメントとして使用することが特開昭59−198754号公報(特許文献5)に開示されている。
しかしながら、図11(A)に示す従来のカラー撮像素子の構造では、複数色のカラーフィルターセグメント52a,52b,52cの各々の相互に隣接して隙間なく接している側面の近傍の光LBに混色が生じ易い。
However, in the structure of the conventional color image sensor shown in FIG. 11A, the color LB is mixed with the light LB in the vicinity of the side surfaces adjacent to each other of the
即ち、マイクロレンズ56に近いカラーフィルターセグメント52a,52b,52cの上記側面の部分に斜め方向から入射した光線LBの一部が、カラーフィルターセグメント52a,52b,52cの上記側面の部分を含む角部を通過し隣接するカラーフィルターセグメント52a,52b,52cに進入し、上記隣接するカラーフィルターセグメント52a,52b,52cの上記側面の近傍の光に混色を生じさせるものであった。混色が生じた光電変換素子54では、色の再現性の低下や明度の低下が生じ、撮像素子50の全体では色むらを生じさせる。
That is, a part of the light beam LB incident from an oblique direction on the side surface portions of the
また、図11(B)に示すように半球形状の着色されたマクロレンズ58a,58b,58cをカラーフィルターセグメントとして使用した従来例では、マクロレンズ58a,58b,58cの中央部と周辺部とではマクロレンズ58a,58b,58cに入射後にマクロレンズ58a,58b,58c中を通過する光の光路LC,LPの長さに相異がある。カラーフィルターセグメント中を通過する光路の長さに相異があると、各光路を通過する光線の着色に差が生じる。マクロレンズ58a,58b,58cにおいては中央部を通過する光量よりも周辺部を通過する光量の方が多いので、カラーフィルターセグメント兼ねるように着色されたマクロレンズ58a,58b,58cを通過した光は全体として色が薄くなり、色分離能力の低いカラー撮像素子となる。
Further, in the conventional example in which hemispherically colored
従来のカラー撮像素子の欠点を解決するため、本発明者等は特願2006−102121、及び特願2006−115901にて以下に記す技術を提案している。 In order to solve the disadvantages of the conventional color image sensor, the present inventors have proposed the following technologies in Japanese Patent Application Nos. 2006-102121 and 2006-115901.
すなわち、図12に示すように、感光性着色組成物にて、側面を有するカラーフィルターセグメント上にマイクロレンズを一体にして積層した形状としたマイクロレンズ付きカラーフィルターセグメント60a,60b、60cを有するカラー撮像素子である。
That is, as shown in FIG. 12, the color which has the
また、発明者等は係る構造としたマイクロレンズ付きカラーフィルターセグメント60a,60b、60cを形成するのに、階調性を有するハーフトーンマスクをパターン露光用マスクとして用いたフォトリソ法を用いることを提案している。
In addition, the inventors propose to use a photolithographic method using a halftone mask having gradation as a mask for pattern exposure to form the
例えば、光電変換素子の中心を中心にして、大きな円形の透過部である開口形成部位と、開口形成部位に対する複数の同心円状に階調(グレースケール)を順次変化させる階調変化部位とを有するマスクを用いるものである。 For example, it has an opening forming portion that is a large circular transmission portion around the center of the photoelectric conversion element, and a gradation changing portion that sequentially changes the gradation (grayscale) in a plurality of concentric circles with respect to the opening forming portion. A mask is used.
階調性を有するハーフトーンマスクに光を照射すると、マスクに形成した各階調に応じてマスクを通過する光の量は変化する。そのため、階調性を有するハーフトーンマスクを介して感光性組成物にパターン露光を行ない現像を行なえば、感光性組成物に露光される光の量の変化に応じて厚みの異なる部位を有する感光性組成物が得られる。 When the halftone mask having gradation is irradiated with light, the amount of light passing through the mask changes in accordance with each gradation formed on the mask. Therefore, if pattern development is performed on a photosensitive composition through a halftone mask having gradation, development is performed, and a photosensitive film having a portion having a thickness that varies depending on a change in the amount of light exposed to the photosensitive composition. An ionic composition is obtained.
そのため、光電変換素子の中心を中心にして、大きな円形の透過部である開口形成部位と、開口形成部位に対する複数の同心円状に階調(グレースケール)を順次変化させる階調変化部位とを有するマスクを用いて感光性組成物にパターン露光、現像を行なえば、断面凸状となった半球形状のレンズ部を上部に積層したカラーフィルターが得られることになる。 Therefore, it has an opening forming portion that is a large circular transmission portion around the center of the photoelectric conversion element, and a gradation changing portion that sequentially changes the gradation (grayscale) in a plurality of concentric circles with respect to the opening forming portion. If pattern exposure and development are performed on the photosensitive composition using a mask, a color filter having a hemispherical lens portion having a convex cross section laminated thereon can be obtained.
しかし、従来の感光性着色組成物では、ハーフトーンマスクを介してのパターン露光、及び現像後に得られる形成物の形状及び寸法は、ハーフトーンマスクの階調に応じて精密に制御されたものが得られなかった。そのため、マイクロレンズとすべき部位の曲率も所望するものとならず、満足すべき集光性が得られないという問題があった。また、ハーフトーンマスクを介してのパターン露光、及び現像後に得られる形成物の形状がハーフトーンマスクの階調に応じたものが得られるような組成とした感光性着色組成物も存在するが、かかる感光性着色組成物で形成されたカラーフィルターと下地との密着性が悪くなり、微細なパターンとしたカラーフィルターを得られないという問題もあった。 However, in the conventional photosensitive coloring composition, the shape and dimensions of the formed product obtained after pattern exposure through a halftone mask and development are precisely controlled according to the gradation of the halftone mask. It was not obtained. For this reason, there is a problem that the curvature of a portion to be a microlens is not desired and satisfactory light condensing performance cannot be obtained. There is also a photosensitive coloring composition having such a composition that the shape obtained after pattern exposure through a halftone mask and development can be obtained according to the gradation of the halftone mask. There is also a problem in that the color filter formed with such a photosensitive coloring composition and the adhesion between the substrate and the base are deteriorated, and a color filter having a fine pattern cannot be obtained.
すなわち、従来の感光性着色組成物では、ハーフトーンマスクを介してのパターン露光、及び現像後に得られる形成物の形状が良く、表面が滑らかで、解像性と密着性が良く、かつ、残渣の無い感光性着色組成物は無かった。 That is, in the conventional photosensitive coloring composition, the shape of the formed product obtained after pattern exposure through a halftone mask and development is good, the surface is smooth, the resolution and adhesion are good, and the residue There was no photosensitive coloring composition without any.
この発明は上記事情に基づいてなされ、この発明の目的は、フィルターの寸法がより小さくなっても、所望の寸法形状のフィルターを精密に制御して形成可能にする、ネガ型感光性緑色組成物、緑色カラーフィルター用ネガ型緑色膜、ネガ型感光性青色組成物、青色カラーフィルター用ネガ型青色膜、ネガ型感光性赤色組成物、赤色カラーフィルター用ネガ型赤色膜、カラーフィルター、そしてカラーフィルターの製造方法を提供することである。 The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a negative photosensitive green composition capable of precisely controlling and forming a filter having a desired size and shape even when the size of the filter is smaller. , Negative green film for green color filter, negative photosensitive blue composition, negative blue film for blue color filter, negative photosensitive red composition, negative red film for red color filter, color filter, and color filter It is to provide a manufacturing method.
上述したこの発明の目的を達成する為に、この発明に従ったネガ型感光性緑色組成物は:少なくとも溶剤,緑色顔料,モノマー,ポリマー,開始剤,そして添加剤が混合されているネガ型感光性緑色組成物であって、モノマー(M)に対する開始剤(I)の比(I/M)が20%〜40%の範囲であり、開始剤(I)とモノマー(M)とポリマー(P)との合計樹脂量(SP)に対する開始剤(I)とモノマー(M)との合計量が4%〜6%の範囲であり、そして、モノマー種が単一組成であるとともにポリマー種も単一組成である、ことを特徴としている。 In order to achieve the above-mentioned object of the present invention, the negative photosensitive green composition according to the present invention is: a negative photosensitive composition in which at least a solvent, a green pigment, a monomer, a polymer, an initiator, and an additive are mixed. The ratio of the initiator (I) to the monomer (M) (I / M) is in the range of 20% to 40%, and the initiator (I), the monomer (M) and the polymer (P The total amount of the initiator (I) and the monomer (M) with respect to the total resin amount (SP) is in the range of 4% to 6%, and the monomer species has a single composition and the polymer species is single. It is characterized by having one composition.
上述したこの発明の目的を達成する為に、この発明に従った緑色カラーフィルター用ネガ型緑色膜は:0.5〜2.5μmの範囲の膜厚を有する緑色フィルター用ネガ型緑色膜であって、可視光の波長領域において略凸字状の分光透過率曲線を有し、400nmと435nmとの間及び620nmと660nmとの間の波長の光の透過率が10%以下であり、480nmと515nmとの間及び560nmと600nmとの間に光の透過率が50%となる波長を有し、そして、530nmの波長の光の透過率が70%以上である、ことを特徴としている。 In order to achieve the above-described object of the present invention, a negative green film for a green color filter according to the present invention is a negative green film for a green filter having a film thickness in the range of 0.5 to 2.5 μm. And has a substantially convex spectral transmittance curve in the wavelength region of visible light, and the transmittance of light having wavelengths between 400 nm and 435 nm and between 620 nm and 660 nm is 10% or less, and 480 nm Between 515 nm and between 560 nm and 600 nm, there is a wavelength at which the light transmittance is 50%, and the light transmittance at a wavelength of 530 nm is 70% or more.
上述したこの発明の目的を達成する為に、この発明に従ったもう1つの緑色カラーフィルター用ネガ型緑色膜は:0.5〜2.5μmの範囲の膜厚を有する緑色フィルター用ネガ型緑色膜であって、可視光の波長領域において略凸字状の分光透過率曲線を有し、400nmと435nmとの間及び620nmと660nmとの間の波長の光の透過率が10%以下であり、460nmと510nmとの間及び550nmと600nmとの間に光の透過率が50%となる波長を有し、そして、530nmの波長の光の透過率が70%以上である、ことを特徴としている。 In order to achieve the above-mentioned object of the present invention, another negative green film for green color filter according to the present invention is: negative green for green filter having a film thickness in the range of 0.5 to 2.5 μm. The film has a substantially convex spectral transmittance curve in the visible light wavelength region, and has a light transmittance of 10% or less between 400 nm and 435 nm and between 620 nm and 660 nm. Between 460 nm and 510 nm and between 550 nm and 600 nm, the light transmittance is 50%, and the light transmittance at 530 nm wavelength is 70% or more. Yes.
上述したこの発明の目的を達成する為に、この発明に従ったネガ型感光性青色組成物は:少なくとも溶剤,青色顔料,モノマー,ポリマー,開始剤,そして添加剤が混合されているネガ型感光性青色組成物であって、モノマー(M)に対する開始剤(I)の比(I/M)が20%〜40%の範囲であり、開始剤(I)とモノマー(M)とポリマー(P)との合計樹脂量(SP)に対する開始剤(I)とモノマー(M)との合計量が6%〜7%の範囲であり、そして、モノマー種が単一組成であるとともにポリマー種も単一組成である、ことを特徴としている。 In order to achieve the above-mentioned object of the present invention, the negative photosensitive blue composition according to the present invention comprises: a negative photosensitive composition in which at least a solvent, a blue pigment, a monomer, a polymer, an initiator, and an additive are mixed. The composition (I / M) of the initiator (I) to the monomer (M) is in the range of 20% to 40%, and the initiator (I), the monomer (M) and the polymer (P The total amount of the initiator (I) and the monomer (M) with respect to the total resin amount (SP) is in the range of 6% to 7%, and the monomer species has a single composition and the polymer species is also single. It is characterized by having one composition.
上述したこの発明の目的を達成する為に、この発明に従った青色カラーフィルター用ネガ型青色膜は:0.5〜2.5μmの範囲の膜厚を有する青色フィルター用ネガ型青色膜であって、可視光の波長領域において略凸字状の分光透過率曲線を有し、400nm波長の光の透過率が40%以上であり、480nmと520nmとの間に光の透過率が50%となる波長を有し、そして、700nm波長の光の透過率が20%以下である、ことを特徴としている。 In order to achieve the above-mentioned object of the present invention, the negative blue film for a blue color filter according to the present invention is a negative blue film for a blue filter having a film thickness in the range of 0.5 to 2.5 μm. In the visible light wavelength region, it has a substantially convex spectral transmittance curve, the transmittance of light of 400 nm wavelength is 40% or more, and the transmittance of light between 480 nm and 520 nm is 50%. And the transmittance of light having a wavelength of 700 nm is 20% or less.
上述したこの発明の目的を達成する為に、この発明に従ったネガ型感光性赤色組成物は:少なくとも溶剤,赤色顔料,モノマー,ポリマー,開始剤,そして添加剤が混合されているネガ型感光性赤色組成物であって、モノマー(M)に対する開始剤(I)の比(I/M)が20%〜40%の範囲であり、開始剤(I)とモノマー(M)とポリマー(P)との合計樹脂量(SP)に対する開始剤(I)とモノマー(M)との合計量が3.5%〜6%の範囲であり、そして、モノマー種が単一組成であるとともにポリマー種も単一組成である、ことを特徴としている。 In order to achieve the object of the present invention described above, the negative photosensitive red composition according to the present invention is: a negative photosensitive composition in which at least a solvent, a red pigment, a monomer, a polymer, an initiator, and an additive are mixed. The composition (P) has a ratio (I / M) of the initiator (I) to the monomer (M) in the range of 20% to 40%, and the initiator (I), the monomer (M) and the polymer (P And the total amount of initiator (I) and monomer (M) with respect to the total resin amount (SP) in the range of 3.5% to 6%, and the monomer species is a single composition and the polymer species Is also characterized by a single composition.
上述したこの発明の目的を達成する為に、この発明に従った赤色カラーフィルター用ネガ型赤色膜は:0.5〜2.5μmの範囲の膜厚を有する赤色フィルター用ネガ型赤色膜であって、可視光の波長領域において略S字状の分光透過率曲線を有し、400nm波長の光の透過率が20%以下であり、430nmと560nmとの間の波長の光の透過率が10%以下であり、570nmと600nmとの間に光の透過率が50%となる波長を有し、そして、600nm波長の光の透過率が75%以上である、ことを特徴としている。 In order to achieve the object of the present invention described above, the negative red film for red color filter according to the present invention is a negative red film for red filter having a film thickness in the range of 0.5 to 2.5 μm. Thus, it has a substantially S-shaped spectral transmittance curve in the wavelength region of visible light, the transmittance of light with a wavelength of 400 nm is 20% or less, and the transmittance of light with a wavelength between 430 nm and 560 nm is 10%. %, Having a wavelength at which the light transmittance is 50% between 570 nm and 600 nm, and the light transmittance at 600 nm wavelength is 75% or more.
上述したこの発明の目的を達成する為に、この発明に従った1つのカラーフィルターは:撮像素子の複数の光電変換素子に対応して配置された少なくとも1つの緑色フィルターセグメントを具備するカラーフィルターであって、前記緑色フィルターセグメントが、前述したこの発明に従ったネガ型感光性緑色組成物により形成されており、そして、前記緑色フィルターセグメント中に緑色顔料が20〜55重量%含まれている、ことを特徴としている。 In order to achieve the above-mentioned object of the present invention, one color filter according to the present invention is: a color filter comprising at least one green filter segment arranged corresponding to a plurality of photoelectric conversion elements of an image sensor. The green filter segment is formed of the negative photosensitive green composition according to the present invention described above, and the green filter segment contains 20 to 55% by weight of a green pigment. It is characterized by that.
上述したこの発明の目的を達成する為に、この発明に従ったもう1つのカラーフィルターは:撮像素子の複数の光電変換素子に対応して配置された少なくとも1つの青色フィルターセグメントを具備するカラーフィルターであって、前記青色フィルターセグメントが、前述したこの発明に従ったネガ型感光性青色組成物により形成されており、そして、前記青色フィルターセグメント中に青色顔料が15〜45重量%含まれている、ことを特徴としている。 In order to achieve the above-mentioned object of the present invention, another color filter according to the present invention is: a color filter comprising at least one blue filter segment arranged corresponding to a plurality of photoelectric conversion elements of an image sensor. The blue filter segment is formed of the negative photosensitive blue composition according to the present invention described above, and the blue filter segment contains 15 to 45% by weight of a blue pigment. It is characterized by that.
上述したこの発明の目的を達成する為に、この発明に従ったさらにもう1つのカラーフィルターは:撮像素子の複数の光電変換素子に対応して配置された少なくとも1つの赤色フィルターセグメントを具備するカラーフィルターであって、前記赤色フィルターセグメントが、前述したこの発明に従ったネガ型感光性赤色組成物により形成されており、そして、前記赤色フィルターセグメント中に赤色顔料が20〜50重量%含まれている、ことを特徴としている。 In order to achieve the above-mentioned object of the present invention, still another color filter according to the present invention is: a color comprising at least one red filter segment arranged corresponding to a plurality of photoelectric conversion elements of an image sensor. The red filter segment is formed of the negative photosensitive red composition according to the present invention described above, and the red filter segment contains 20 to 50% by weight of a red pigment. It is characterized by that.
上述したこの発明の目的を達成する為に、この発明に従った1つのカラーフィルターの製造方法は:撮像素子の複数の光電変換素子の少なくとも1つに対応して前述したこの発明に従ったネガ型感光性緑色組成物によりネガ型緑色膜を形成し、前記ネガ型緑色膜を濃度分布マスクを用いてパターン露光した後に現像し、現像後に対応する光電変換素子とは反対側に位置する表面が凸レンズ形状に形成されている緑色フィルターが形成される、ことを特徴としている。 In order to achieve the object of the present invention described above, one color filter manufacturing method according to the present invention is: a negative according to the present invention described above corresponding to at least one of a plurality of photoelectric conversion elements of an image sensor. A negative green film is formed from the photosensitive green composition, developed after pattern exposure of the negative green film using a density distribution mask, and the surface located on the opposite side of the corresponding photoelectric conversion element after development is A green filter having a convex lens shape is formed.
上述したこの発明の目的を達成する為に、この発明に従ったもう1つのカラーフィルターの製造方法は:撮像素子の複数の光電変換素子の少なくとも1つに対応して前述したこの発明に従ったネガ型感光性青色組成物によりネガ型青色膜を形成し、前記ネガ型青色膜を濃度分布マスクを用いてパターン露光した後に現像し、現像後に対応する光電変換素子とは反対側に位置する表面が凸レンズ形状に形成されている青色フィルターが形成される、ことを特徴としている。 In order to achieve the above-described object of the present invention, another color filter manufacturing method according to the present invention is in accordance with the present invention described above corresponding to at least one of a plurality of photoelectric conversion elements of an image sensor. A negative blue film is formed from a negative photosensitive blue composition, the negative blue film is developed after pattern exposure using a density distribution mask, and the surface located on the opposite side of the corresponding photoelectric conversion element after development A blue filter having a convex lens shape is formed.
上述したこの発明の目的を達成する為に、この発明に従ったさらにもう1つのカラーフィルターの製造方法は:撮像素子の複数の光電変換素子の少なくとも1つに対応して前述したこの発明に従ったネガ型感光性赤色組成物によりネガ型赤色膜を形成し、前記ネガ型赤色膜を濃度分布マスクを用いてパターン露光した後に現像し、現像後に対応する光電変換素子とは反対側に位置する表面が凸レンズ形状に形成されている赤色フィルターが形成される、ことを特徴としている。 In order to achieve the above-described object of the present invention, another color filter manufacturing method according to the present invention is as follows: According to the present invention described above corresponding to at least one of a plurality of photoelectric conversion elements of an image sensor. A negative red film is formed from the negative photosensitive red composition, and the negative red film is developed after pattern exposure using a density distribution mask, and is located on the side opposite to the corresponding photoelectric conversion element after development. A red filter whose surface is formed in a convex lens shape is formed.
上述した如く構成されたことを特徴とするこの発明に従った、ネガ型感光性緑色組成物、緑色カラーフィルター用ネガ型緑色膜、ネガ型感光性青色組成物、青色カラーフィルター用ネガ型青色膜、ネガ型感光性赤色組成物、赤色カラーフィルター用ネガ型赤色膜、カラーフィルター、そしてカラーフィルターの製造方法は、カラーフィルターの寸法がより小さくなっても、所望の寸法形状のカラーフィルターを精密に制御して形成することを可能にする。 Negative photosensitive green composition, negative green film for green color filter, negative photosensitive blue composition, negative blue film for blue color filter according to the present invention, characterized in that it is configured as described above , Negative photosensitive red composition, negative red film for red color filter, color filter, and color filter manufacturing method, even if the size of the color filter is smaller, the color filter of the desired size and shape is precisely Allows to form in control.
これから、図1乃至図4を参照しながら、複数の光電変換素子を含む撮像素子に対し少なくとも1つの光電変換素子に対応してこの発明の実施の形態に従ったカラーフィルター製造方法によりカラーフィルターを製造する様子を説明する。 From FIG. 1 to FIG. 4, the color filter is manufactured by the color filter manufacturing method according to the embodiment of the present invention corresponding to at least one photoelectric conversion element with respect to an imaging element including a plurality of photoelectric conversion elements. A state of manufacturing will be described.
図1には、半導体基板10に複数のCMOS光電変換素子12が設けられている撮像素子14の概略的な縦断面が示されている。なおこの実施の形態では光電変換素子12はCMOS光電変換素子であるが、この発明の概念に従えば光電変換素子12はCCD光電変換素子であってもよい。このような撮像素子14の構成は周知であり、ここではこれ以上詳細に説明しない。
FIG. 1 shows a schematic longitudinal section of an
なおこの発明が適用可能な平面視での画素サイズは、略10μm〜略1μmの範囲であり、この実施の形態では略2.5μm〜略2.2μmの範囲である。 The pixel size in plan view to which the present invention can be applied is in the range of about 10 μm to about 1 μm, and in this embodiment, it is in the range of about 2.5 μm to about 2.2 μm.
撮像素子14をカラー撮像素子として使用するには、撮像素子14の複数の光電変換素子12は所定の配列で緑,青,そして赤のいずれかの色のフィルター(以下、フィルターセグメントという)により覆われ、各フィルターを透過した光を受光しなければならず、これら複数の色のフィルターセグメントの集合をカラーフィルターという。
In order to use the
撮像素子14の複数の光電変換素子12に対しては、通常最初に緑色フィルターセグメントが所定の配列で形成される。次に青色フィルターセグメントもしくは赤色フィルターセグメントが所定の配列で形成され、最後に残りの色のフィルターセグメントが所定の配列で形成されることにより、複数の光電変換素子12は所定の配列で緑,青,そして赤のいずれかの色のフィルターセグメントにより覆われる。
For the plurality of
なお、撮像素子14の複数の光電変換素子12を所定の配列で緑,青,そして赤のいずれかの色のフィルターセグメントにより覆うにあたり、図2中に示されている如く、撮像素子14の半導体基板10において複数の光電変換素子12が向いている表面に紫外線吸収層16を形成し、その上にさらに所望の色のネガ型カラーレジスト層18を形成するのが好ましい。
When the plurality of
この実施の形態では、紫外線吸収層16の厚さUVHは略0.1μmと略0.8μmとの間であるが、紫外線が複数の光電変換素子12に対し悪影響を及ぼさないのであれば紫外線吸収層16は省略することも出来る。
In this embodiment, the thickness UVH of the
[緑色フィルターセグメントの形成]
最初に、緑色フィルターセグメントを、所定の対応する光電変換素子12上に形成する場合には、ネガ型感光性緑色組成物により形成されたネガ型緑色膜によりネガ型カラーレジスト層18を構成し、この場合のネガ型カラーレジスト層18の厚さRHは0.5μm〜2.5μmの範囲に設定される。
[Formation of green filter segment]
First, when the green filter segment is formed on the predetermined corresponding
ネガ型感光性緑色組成物は、少なくとも溶剤,緑色顔料,モノマー,ポリマー,開始剤,そして添加剤が混合されているネガ型感光性緑色組成物であって、モノマー(M)に対する開始剤(I)の比(I/M)が20%〜40%の範囲であり、開始剤(I)とモノマー(M)とポリマー(P)との合計樹脂量(SP)に対する開始剤(I)とモノマー(M)との合計量が4%〜6%の範囲であり、そして、モノマー種が単一組成であるとともにポリマー種も単一組成である。 The negative photosensitive green composition is a negative photosensitive green composition in which at least a solvent, a green pigment, a monomer, a polymer, an initiator, and an additive are mixed, and is an initiator (I) for the monomer (M). ) Ratio (I / M) is in the range of 20% to 40%, and the initiator (I) and the monomer with respect to the total resin amount (SP) of the initiator (I), the monomer (M) and the polymer (P) The total amount with (M) ranges from 4% to 6%, and the monomer species is a single composition and the polymer species is also a single composition.
そして、モノマー(M)は3官能アクリルモノマーである。ポリマーは酸価が60〜100の範囲であり、平均分子量が1万〜5万である。 The monomer (M) is a trifunctional acrylic monomer. The polymer has an acid value in the range of 60-100 and an average molecular weight of 10,000-50,000.
緑色顔料は、C.I.ピグメントグリーン36,C.I.ピグメントグリーン7,そしてC.I.ピグメントイエロー139を含んでいるか、又はC.I.ピグメントグリーン36及びC.I.ピグメントイエロー150を含んでいる。
The green pigment is C.I. I. Pigment green 36, C.I. I.
いずれの場合でも、緑色フィルターセグメントにおける緑色顔料の濃度は20〜55重量%の範囲内になるよう調整されている。 In any case, the concentration of the green pigment in the green filter segment is adjusted to be in the range of 20 to 55% by weight.
より詳細には:
溶剤として、例えばシクロヘキサン,エチルセロソルブアセテート,ブチルセロソルブアセテート,1−メトキシ−2−プロピルアセテート,ジエチレングリコールジメチルエーテル,エチルベンゼン,エチレングリコールジエチルエーテル,キシレン,エチルセロソルブ,メチルn−アミルケトン,プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン,メチルエチルケトン,酢酸エチル,メタノール,エタノール,イソプロピルアルコール,ブタノール,イソブチルケトン,その他の石油系溶剤を単独もしくは混合して使用することが出来る。
More details:
Examples of the solvent include cyclohexane, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, 1-methoxy-2-propyl acetate, diethylene glycol dimethyl ether, ethylbenzene, ethylene glycol diethyl ether, xylene, ethyl cellosolve, methyl n-amyl ketone, propylene glycol monomethyl ether toluene, methyl ethyl ketone, Ethyl acetate, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol, isobutyl ketone, and other petroleum solvents can be used alone or in combination.
モノマーとして、例えばペンタエリストールトリ及びテトラアクリレート,トリメチロールプロパントリアクリレート,トリメチロールプロパンPO変性(n=1)トリアクリレート,トリメチロールプロパンPO変性(n=2)トリアクリレート,トリメチロールプロパンEO変性(n=1)トリアクリレート,トリメチロールプロパンEO変性(n=2)トリアクリレート,ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート,ペンタエリストールテトラアクリレート,ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート,イソシアヌル酸EO変性ジ及びトリアクリレート,イソシアヌル酸EO変性シトリアクリレート等を使用することが出来る。 Examples of monomers include pentaerythritol tri and tetraacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane PO modified (n = 1) triacrylate, trimethylolpropane PO modified (n = 2) triacrylate, trimethylolpropane EO modified ( n = 1) triacrylate, trimethylolpropane EO modified (n = 2) triacrylate, dipentaerythritol penta and hexaacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, isocyanuric acid EO modified di and triacrylate, isocyanuric Acid EO-modified citriacrylate or the like can be used.
また、ポリマーとして、例えばブチラール樹脂,スチレン−マレイン酸共重合体,塩素化ポリエチレン,塩素化ポリエチレン,塩素化ポリプロピレン,ポリ塩化ビニル,塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体,ポリ酢酸ビニル,ポリウレタン系樹脂,ポリエステル樹脂,アクリル系樹脂,アルキッド樹脂,ポリスチレン樹脂,ポリアミド樹脂,ゴム系樹脂,環化ゴム系樹脂,セルロース類,ポリエチレン(HDPE,LDPE),ポリブタジエン,ポリイミド樹脂等の熱可塑性樹脂や、例えばエポキシ樹脂,ベンゾグアナミン樹脂,ロジン変性マレイン酸樹脂,ロジン変性フマル酸樹脂,メラニン樹脂,尿素樹脂,フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を使用することが出来る。 Examples of the polymer include butyral resin, styrene-maleic acid copolymer, chlorinated polyethylene, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyvinyl chloride, vinyl chloride / vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyurethane resin, Thermoplastic resins such as polyester resins, acrylic resins, alkyd resins, polystyrene resins, polyamide resins, rubber resins, cyclized rubber resins, celluloses, polyethylene (HDPE, LDPE), polybutadiene, polyimide resins, and epoxy resins, for example Thermosetting resins such as benzoguanamine resin, rosin-modified maleic acid resin, rosin-modified fumaric acid resin, melanin resin, urea resin, and phenol resin can be used.
そして、ポリマーには活性エネルギー線硬化性樹脂が含まれている。活性エネルギー線硬化性樹脂としては、例えば水酸化基やカルボキシル基やアミノ基等の反応性置換基を有する線状高分子にイソシアネート基やアルデヒド基やエポキシ基等の反応性置換基を有する(メタ)アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて(メタ)アクリロイル基やスチル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂や、スチレン・無水マレイン酸共重合物やα−オレフィン・無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリル化合物によりハーフエステル化したものを使用することが出来る。 The polymer contains an active energy ray curable resin. As the active energy ray-curable resin, for example, a linear polymer having a reactive substituent such as a hydroxyl group, a carboxyl group or an amino group has a reactive substituent such as an isocyanate group, an aldehyde group or an epoxy group (meta ) Resins in which photocrosslinkable groups such as (meth) acryloyl groups and stil groups are introduced into the linear polymer by reacting acrylic compounds and cinnamic acid, styrene / maleic anhydride copolymers, α-olefins / anhydrides A product obtained by half-esterifying a linear polymer containing an acid anhydride such as a maleic acid copolymer with a (meth) acrylic compound having a hydroxyl group such as hydroxyalkyl (meth) acrylate can be used.
さらに開始剤には光重合性開始剤が含まれている。光重合性開始剤としては、例えば4−フェノキシジクロロアセトフェノン,4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン,ジエトキシアセトフェノン,1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ)−2−メチルプロパン−1−オン,1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン,2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン,2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン等のアセトフェノン系光重合開始剤や、ベンゾイン,ベンゾインメチルエーテル,ベンゾインエチルエーテル,ベンゾインイソプロピルエーテル,ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系光重合開始剤や、ベンゾフェノン,ベンゾイル安息香酸,ベンゾイル安息香酸メチル,4−フェニルベンゾフェノン,ヒドロキシベンゾフェノン,アクリル化ベンゾフェノン,4−ベンゾイル−4−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン系光重合開始剤や、チオキサンソン,2−クロルチオキサンソン,2−メチルチオキサンソン,イソプロピルチオキサンソン,2,4−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系光重合開始剤や、2,4,6−トリクロロ−S−トリアジン,2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−S−トリアジン,2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−S−トリアジン,2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−S−トリアジン,2−ピペロニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−S−トリアジン,2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−スチリル−S−トリアジン,2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−S−トリアジン,2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−S−トリアジン,2,4−トリクロロメチル−(ピペロニル)−6−トリアジン,2,4−トリクロロメチル(4−メトキシスチリル)−6−トリアジン等のトリアジン系光重合開始剤やボレート系光重合開始剤や、カルバゾール系光重合開始剤や、イミダゾール系光重合開始剤等を使用することが出来る。 Further, the initiator contains a photopolymerizable initiator. Examples of the photopolymerizable initiator include 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy) -2-methylpropan-1-one. , 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2- Acetophenone photopolymerization initiators such as morpholinopropan-1-one, benzoin photopolymerization initiators such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzyldimethyl ketal, benzophenone, benzoylbenzoic acid, Benzoyl repose Benzophenone photopolymerization initiators such as methyl acid, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4-benzoyl-4-methyldiphenyl sulfide, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropyl Thioxanthone photopolymerization initiators such as thioxanthone and 2,4-diisopropylthioxanthone, 2,4,6-trichloro-S-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -S- Triazine, 2- (p-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -S-triazine, 2- (p-tolyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -S-triazine, 2-piperonyl -4,6-bis (trichloromethyl) -S-triazine, 2 4-Bis (trichloromethyl) -6-styryl-S-triazine, 2- (naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -S-triazine, 2- (4-methoxy-naphth-1) -Yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -S-triazine, 2,4-trichloromethyl- (piperonyl) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl (4-methoxystyryl) -6-triazine, etc. These triazine photopolymerization initiators, borate photopolymerization initiators, carbazole photopolymerization initiators, imidazole photopolymerization initiators, and the like can be used.
ネガ型緑色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18の表面は、緑色フィルターセグメントを対応して形成したい複数の光電変換素子12に対応する複数の部分を、ハーフトーンマスク20を使用してパターン露光22する。ハーフトーンマスク20は、緑色のネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20によりパターン露光された複数の部分の夫々が、現像後に対応する光電変換素子12の中心を中心にして断面凸状の半球形状となるようなパターンの階調性を有している。
The surface of the negative type color resist
図3には、使用するハーフトーンマスク20の概略的な平面図が示されている。なお通常、ハーフトーンマスクは、実際に形成するパターンの寸法の4〜5倍の寸法を有していて、パターン露光時に1/4〜1/5に縮小してパターン露光を行なう。またハーフトーンマスクは、階調(グレースケール)を同心円状に変化させている。階調は、例えば1/5縮小時に、例えば露光光の波長以下の寸法になる微細な黒ドット(或いは白ドット)の単位面積当たりの個数をハーフトーンマスク上で調整することにより変化させることが出来る。これにより光の透過率が同心円状に変化する階調をハーフトーンマスクに持たせることが出来る。
この実施の形態に使用したハーフトーンマスク20では、光電変換素子12の中心を中心とした複数の同心円において中心に近づくほど光を遮光する黒ドットの数を減らしており、この結果として中心に近づくほど同心円状に光の透過率が増加する。
FIG. 3 shows a schematic plan view of the
In the
この実施の形態のハーフトーンマスク20は、4〜5倍レチクルであり、ネガ型カラーレジスト層18の表面に露光されるパターンの寸法の4〜5倍の大きさの寸法のパターンを有している。そして、図示しないステッパー露光装置を使用し、ハーフトーンマスク20のパターンを1/4〜1/5に縮小してネガ型カラーレジスト層18の表面に露光している。
The
この後、ネガ型カラーレジスト層18を現像する。ハーフトーンマスクを介してパターン露光を行なうことによりレジスト層部位に照射される露光量が変化するため、現像後に残るレジスト層の膜厚は露光量に応じて変化する。そのため、ネガ型カラーレジスト層18において露光された複数の部分、即ち、緑色フィルターセグメントを対応して形成したい複数の光電変換素子12とは反対側に位置する複数の部分、の夫々のみが、図4中に図示されている如く、対応する光電変換素子12の中心を中心とした断面凸状の半球状の外表面24aを上部に有する緑色のフィルターセグメント24として残る。
Thereafter, the negative color resist
このとき、この実施の形態ではフィルターセグメント24において紫外線吸収層16から略垂直に立ち上がっている側面24bは紫外線吸収層16から紫外線吸収層16とは反対側の縁まで略0.7μmの高さBHを有しており、またフィルターセグメント24の上部の凸状の半球状の外表面24aは側面24bの上記縁から頂点まで略0.5μmの高さPHを有している。
At this time, in this embodiment, the
最後に、このように形成されたフィルターセグメント24は硬膜化処理される。
Finally, the
本願の発明者は:モノマー(M)に対する開始剤(I)の比(I/M)を20%〜40%の範囲内で種々に変化させ、また開始剤(I)とモノマー(M)とポリマー(P)との合計樹脂量(SP)に対する開始剤(I)とモノマー(M)との合計量(IM量)を4%〜6%の範囲内で種々に変化させ、さらに緑色フィルターセグメントにおける緑色顔料の濃度(Pcon)を20〜55重量%の範囲内で種々に変化させた以外は同一組成のネガ型感光性緑色組成物を10種類(実施例1〜10)作成し、これら10種類(実施例1〜10)のネガ型感光性緑色組成物を使用して図1乃至図4を参照しながら前述したカラーフィルターの製造方法に従い作成した10種類(実施例1〜10)の緑色フィルターセグメントの夫々について断面形状,表面粗さ,解像性,密着性,そして残渣についての評価を行なった。又、上記比(I/M)と上記合計量(IM量)と上記濃度(Pcon)の中の少なくともいずれか1つを夫々の上記範囲内から逸脱させるかポリマー種を2種とした以外は同一組成のネガ型感光性緑色組成物を14種類(比較例1〜14)作成し、これら14種類(比較例1〜14)のネガ型感光性緑色組成物を使用して図1乃至図4を参照しながら前述したカラーフィルターの製造方法に従い作成した14種類(比較例1〜14)の緑色フィルターセグメントの夫々について断面形状,表面粗さ,解像性,密着性,そして残渣についての評価を行なった。それらの結果が、以下の表1中に纏められている。
ここにおいて断面形状は、AFM(原子間力顕微鏡)を使用して判断した。すなわち、平面形状が略正方形の緑色フィルターセグメント24の中心を通り相互に対向する2辺と直交する断面及び対角線に沿った断面の夫々の曲線形状が、使用したハーフトーンマスクから得られるべき、光を集光するための理想とされる曲線形状からの分離する状況により判断した。これらの断面形状が所望される曲線形状に近く許容される場合(OK)と所望される曲線形状から外れ許容されない場合(NG)の夫々の一例が図5の(A)及び(B)に図示されている。
Here, the cross-sectional shape was judged using an AFM (atomic force microscope). In other words, the curved shapes of the cross section orthogonal to the two sides passing through the center of the
また、表面粗さはSEM(操作型電子顕微鏡)を使用して測定し、予め定めた限度見本との比較により判断した。図6の(A),(B),そして(C)に、各々その許容範囲外のもの(NG)の例,限度見本,そして許容範囲のもの(OK)の例が図示されている。 The surface roughness was measured using an SEM (operational electron microscope) and judged by comparison with a predetermined limit sample. FIGS. 6A, 6B, and 6C each show an example (NG) that is outside the allowable range, a limit sample, and an example that is within the allowable range (OK).
また、レジストのパターン解像性(パターン露光、現像で得られたパターンの寸法が所望される寸法となっているかの判断)は、側長SEM(側長・操作型電子顕微鏡)を使用して測定、判断した。その判断基準は2μm±0.1μmの範囲のパターン寸法となっていれば「○」とし、外れた場合を「×」,「△」とした。 The resist pattern resolution (determining whether the pattern dimension obtained by pattern exposure and development is the desired dimension) is determined using a side length SEM (side length / operation type electron microscope). Measured and judged. The judgment criteria were “◯” if the pattern size was in the range of 2 μm ± 0.1 μm, and “x” and “Δ” if the pattern size was off.
また、密着性は顕微鏡を使用して確認し、その判断基準は一定光量以上で露光、現像した場合に剥がれが生じているか否かで判定した。なお、露光量と密着性の判定については、表1に加えて、以下の表2中に追記している。
また、残渣は側長SEM(側長・操作型電子顕微鏡)を使用して観察し、予め定めた限度見本との比較により判断した。図7の(A),(B),そして(C)に、各々その許容範囲外のもの(NG)の例,許容範囲のもの(OK)の例,そして限度見本が図示されている。 Moreover, the residue was observed using a side length SEM (side length / operation type electron microscope), and judged by comparison with a predetermined limit sample. FIGS. 7A, 7B, and 7C show an example of a non-permissible range (NG), an example of a permissible range (OK), and a limit sample, respectively.
いずれにしろ、これら断面形状,表面粗さ,解像性,密着性,そして残渣が前述した如き判断基準や許容範囲内にないと、前述した如き緑色フィルターセグメントは実用上所望の性能を発揮することが出来ないことが分かっている。 In any case, if the cross-sectional shape, surface roughness, resolution, adhesion, and residue are not within the criteria and tolerances as described above, the green filter segment as described above will exhibit practically desirable performance. I know I can't.
即ち、断面形状が悪いと、所望の曲率が得られず集光性が悪くなる。表面粗さが荒いと、レンズ表面で光が散乱し、散乱光により混色、ノイズの原因となる。解像性が悪いと微細なパターンが得られず、また未露光部が現像後に残る残渣が多いと混色、ノイズの原因となるものである。 That is, if the cross-sectional shape is poor, the desired curvature cannot be obtained and the light collecting property is deteriorated. If the surface roughness is rough, light is scattered on the lens surface, which causes color mixing and noise due to the scattered light. If the resolution is poor, a fine pattern cannot be obtained, and if there is a large amount of residue remaining in the unexposed area after development, color mixing and noise are caused.
そして、表1を分析した結果や実施例1〜10及び比較例1〜14の作成や性能評価の過程で以下のことが分った。 And the following was found in the process of analyzing Table 1 and in the process of creating Examples 1-10 and Comparative Examples 1-14 and evaluating performance.
・ネガ型感光性緑色組成物において、モノマー(M)に対する開始剤(I)の比(I/M)を20%〜40%にすれば、ネガ型緑色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得られた外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることができ(即ち、対応する個々の画素に入射する光量を増加させることが出来)、しかも密着性が良好で剥がれが生じることはない。
-In the negative photosensitive green composition, if the ratio (I / M) of the initiator (I) to the monomer (M) is 20% to 40%, a negative color resist formed by a negative green film The outer surface obtained by developing after pattern exposure in the
しかし、上記比(I/M)が20%以下になると密着性が低下して剥がれが生じ、そして上記比(I/M)が40%以上になるとネガ型緑色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得られた外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることが出来ずに上記外表面における光の散乱が大きくなる。即ち、対応する個々の画素に入射する光量を低下させる。
However, when the ratio (I / M) is 20% or less, the adhesiveness is lowered and peeling occurs, and when the ratio (I / M) is 40% or more, the negative type formed by the negative type green film. The outer surface obtained by developing after pattern exposure in the color resist
・開始剤(I)とモノマー(M)とポリマー(P)との合計樹脂量(SP)に対する開始剤(I)とモノマー(M)との合計量(IM量)が4%〜6%の範囲であれば、ネガ型緑色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得られた外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることが出来(即ち、対応する個々の画素に入射する光量を増加させることが出来)、しかも密着性が良好で剥がれが生じることはない。
The total amount (IM amount) of the initiator (I) and the monomer (M) with respect to the total resin amount (SP) of the initiator (I), the monomer (M) and the polymer (P) is 4% to 6%. If it is within the range, the outer surface obtained by developing after pattern exposure through the
しかし、上記合計量(IM量)が4%以下になると密着性が低下して剥がれが生じ、そして上記合計量(IM量)が6%以上になるとネガ型緑色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光された外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることが出来ずに上記外表面における光の散乱が大きくなる。即ち、対応する個々の画素に入射する光量を低下させる。
However, when the total amount (IM amount) is 4% or less, the adhesiveness is lowered and peeling occurs, and when the total amount (IM amount) is 6% or more, a negative type formed by a negative green film. The outer surface of the color resist
・少なくともモノマー種及びポリマー種のいずれか一方が単一組成でない場合、ネガ型緑色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得られた外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることが出来ずに上記外表面における光の散乱が大きくなる。即ち、対応する個々の画素に入射する光量を低下させる。
When at least one of the monomer type and the polymer type is not a single composition, the negative color resist
・また、モノマー(M)として、3官能アクリルモノマー以外に、一般的なレジストに使用される例えば4や5官能モノマーを使用すると光感度が高くなりすぎて、ネガ型緑色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得られた外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることが出来ずに上記外表面における光の散乱が大きくなる。即ち、対応する個々の画素に入射する光量を低下させる。
-In addition to the trifunctional acrylic monomer as the monomer (M), if, for example, a 4 or 5 functional monomer used for a general resist is used, the photosensitivity becomes too high and the negative green film is formed. The outer surface obtained by developing after pattern exposure through the
・また、ポリマーの酸価が60〜100の範囲であれば、ネガ型緑色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得られた外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな所望の形状とすることができ(即ち、対応する個々の画素に入射する光量を増加させることが出来)る。
In addition, if the acid value of the polymer is in the range of 60 to 100, the negative color resist
しかし、100以上になると現像速度が早くなりすぎてネガ型緑色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光された外表面を現像によりハーフトーンマスク20における光透過率に対応した所望の形状とすることが出来なくなり、そして、60以下になると現像速度が遅く表面荒れが生じネガ型緑色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光された外表面を現像によりハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることが出来ずに上記外表面における光の散乱が大きくなる。即ち、対応する個々の画素に入射する光量を低下させる。
However, when the number is 100 or more, the developing speed becomes too fast, and the outer surface of the negative color resist
・また、ポリマーの平均分子量が1万〜5万の範囲であれば、ネガ型カラーレジスト層18の塗布形成時に塗布むらが生じたり、レジストのパターン解像性を悪化させることがない。
In addition, when the average molecular weight of the polymer is in the range of 10,000 to 50,000, coating unevenness does not occur when the negative color resist
しかし、平均分子量が1万以下であるとストリエーション(筋状の塗布むら)等の塗布むらが生じ、また5万以上であると解像性を悪化させる。 However, when the average molecular weight is 10,000 or less, coating unevenness such as striation (straight coating unevenness) occurs, and when it is 50,000 or more, the resolution is deteriorated.
・また、緑色フィルターセグメントにおける緑色顔料の濃度(Pcon)が20〜55重量%の範囲内にあれば所定の緑色光の分光を得ることが出来るし、ネガ型緑色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得た外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることができ(即ち、対応する個々の画素に入射する光量を増加させることが出来)る。
Further, if the concentration (Pcon) of the green pigment in the green filter segment is in the range of 20 to 55% by weight, a predetermined green light spectrum can be obtained, and the negative type formed by a negative type green film. The outer surface obtained by developing after pattern exposure in the color resist
しかし、20〜55重量%の範囲外であると所定の緑色光の分光を得ることが出来ないし、また55重量%以上になるとネガ型緑色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得た外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることが出来ずに上記外表面における光の散乱が大きくなる。即ち、対応する個々の画素に入射する光量を低下させる。
However, if it is out of the range of 20 to 55% by weight, a predetermined green light spectrum cannot be obtained, and if it exceeds 55% by weight, half of the negative color resist
・そして、緑色顔料としてC.I.ピグメントグリーン36,C.I.ピグメントグリーン7,そしてC.I.ピグメントイエロー139を含む前述した実施例9のネガ型感光性緑色組成物を用い図1乃至図4に示すカラーフィルターの製造方法に従い作成した0.9μmの膜厚を有する緑色フィルター用ネガ型緑色膜からなる緑色フィルターセグメントにおける光の波長と透過率との関係、及び緑色顔料としてC.I.ピグメントグリーン36及びC.I.ピグメントイエロー150を含む前述した実施例9のネガ型感光性緑色組成物を用い図1乃至図4を参照しながら前述したカラーフィルターの製造方法に従い作成した0.9μmの膜厚を有する緑色フィルター用ネガ型緑色膜からなる緑色フィルターセグメントにおける光の波長と透過率との関係が、図8において太い実線及び細い実線で示されている。
-And as a green pigment, C.I. I. Pigment green 36, C.I. I.
図8に示すように、実施例にかかわる緑色フィルターセグメントは可視光の波長領域(400nm〜700nm)において略凸状の分光透過率曲線を有する。 As shown in FIG. 8, the green filter segment according to the example has a substantially convex spectral transmittance curve in the visible light wavelength region (400 nm to 700 nm).
400nmと435nmとの間及び620nmと660nmとの間の波長の光の透過率が10%以下であり、
480nmと515nmとの間及び560nmと600nmとの間に光の透過率が50%となる波長を有し、そして、
530nmの波長の光の透過率が70%以上である。
The transmittance of light having a wavelength between 400 nm and 435 nm and between 620 nm and 660 nm is 10% or less,
Between 480 nm and 515 nm and between 560 nm and 600 nm with a wavelength at which the light transmission is 50%, and
The transmittance of light having a wavelength of 530 nm is 70% or more.
これらのグラフより、緑色光としての波長域の透過率が高く、その他の波長域で透過率が低いので緑色光の分離性に優れていることが分かる。 From these graphs, it can be seen that the green light has a high transmittance in the wavelength region and a low transmittance in the other wavelength regions, so that the green light is excellent in separability.
かかる分光透過率特性の場合、緑色の波長域(470nm〜600nm)で透過率が高く、その他の色の波長域では透過率が低くなるので、緑色光の抽出能力がすぐれ、他の色の混色の少ない像が得られる。 In the case of such spectral transmittance characteristics, the transmittance is high in the green wavelength range (470 nm to 600 nm), and the transmittance is low in the wavelength range of other colors. An image with little is obtained.
[青色フィルターセグメントの形成]
上述した緑色フィルターセグメントの形成に続き、次に、青色フィルターセグメントを、所定の対応する光電変換素子12上に形成する場合について説明する。
[Formation of blue filter segment]
Next to the formation of the green filter segment described above, a case where a blue filter segment is formed on a predetermined corresponding
上記の場合、撮像素子14において複数の緑色フィルターセグメントの形成されている表面にさらに、図2中に図示されている如く、ネガ型感光性青色組成物により形成されたネガ型青色膜によりネガ型カラーレジスト層18を構成し、この場合のネガ型カラーレジスト層18の厚さRHも0.5μm〜2.5μmの範囲に設定される。
In the above case, a negative type blue film formed of a negative type photosensitive blue composition as shown in FIG. 2 is further provided on the surface of the
ネガ型感光性緑色組成物は、少なくとも溶剤,青色顔料,モノマー,ポリマー,開始剤,そして添加剤が混合されているネガ型感光性青色組成物であって、モノマー(M)に対する開始剤(I)の比(I/M)が20%〜40%の範囲であり、開始剤(I)とモノマー(M)とポリマー(P)との合計樹脂量(SP)に対する開始剤(I)とモノマー(M)との合計量が6%〜7%の範囲であり、そして、モノマー種が単一組成であるとともにポリマー種も単一組成である。 The negative photosensitive green composition is a negative photosensitive blue composition in which at least a solvent, a blue pigment, a monomer, a polymer, an initiator, and an additive are mixed, and includes an initiator (I ) Ratio (I / M) is in the range of 20% to 40%, and the initiator (I) and the monomer with respect to the total resin amount (SP) of the initiator (I), the monomer (M) and the polymer (P) The total amount with (M) ranges from 6% to 7%, and the monomer species is a single composition and the polymer species is also a single composition.
そして、モノマー(M)は3官能アクリルモノマーである。ポリマーは酸価が60〜100の範囲であり、平均分子量が1万〜5万である。 The monomer (M) is a trifunctional acrylic monomer. The polymer has an acid value in the range of 60-100 and an average molecular weight of 10,000-50,000.
青色顔料は、C.I.ピグメントブルー15:6及びC.I.ピグメントバイオレット23を含んでいる。
The blue pigment is C.I. I. Pigment blue 15: 6 and C.I. I.
青色フィルターセグメントにおける青色顔料の濃度は15〜45重量%の範囲内になるよう調整されている。 The concentration of the blue pigment in the blue filter segment is adjusted to be in the range of 15 to 45% by weight.
上記溶剤,モノマー,ポリマー,そして開始剤としては、前述したネガ型感光性緑色組成物において使用されるものと同じものを使用することが出来る。 As the solvent, monomer, polymer, and initiator, the same ones as those used in the negative photosensitive green composition described above can be used.
ネガ型青色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18の表面は、青色フィルターセグメントを対応して形成したい複数の光電変換素子12に対応する複数の部分を、ハーフトーンマスク20を使用してパターン露光22する。ハーフトーンマスク20は、緑色のネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20によりパターン露光された複数の部分の夫々が、現像後に対応する光電変換素子12の中心を中心にして凸状の半球形状となるようなパターンの階調性を有している。
The surface of the negative color resist
使用するハーフトーンマスク20は上述した緑色フィルターセグメントの形成のために使用された図3中に図示されているものと同じで良く、またネガ型青色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18に対するハーフトーンマスク20を使用したパターン露光の仕方も、前述したネガ型緑色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18に対するハーフトーンマスク20を使用したパターン露光の仕方と同じでよい。
The
パターン露光後、ネガ型カラーレジスト層18を現像すると、ネガ型カラーレジスト層18において露光された複数の部分、即ち、青色フィルターセグメントを対応して形成したい複数の光電変換素子12とは反対側に位置する複数の部分、の夫々のみが、図4中に図示されている如く、対応する光電変換素子12の中心を中心とした凸状の半球状の外表面24aを上部に有する青色のフィルターセグメント24として残る。
After the pattern exposure, when the negative color resist
このとき、この実施の形態ではフィルターセグメント24において紫外線吸収層16から略垂直に立ち上がっている側面24bは紫外線吸収層16から紫外線吸収層16とは反対側の縁まで略0.7μmの高さBHを有しており、またフィルターセグメント24の上部の凸状の半球状の外表面24aは側面24bの上記縁から頂点まで略0.5μmの高さPHを有している。そして、青色のフィルターセグメント24におけるこれらの高さBH及びPHの夫々の寸法は、前述した緑色のフィルターセグメント24におけるこれらの高さBH及びPHの夫々の寸法と同じである。
At this time, in this embodiment, the
最後に、このように形成された青色のフィルターセグメント24は硬膜化処理される。
Finally, the
本願の発明者は:モノマー(M)に対する開始剤(I)の比(I/M)を20%〜40%の範囲内で種々に変化させ、また開始剤(I)とモノマー(M)とポリマー(P)との合計樹脂量(SP)に対する開始剤(I)とモノマー(M)との合計量(IM量)を6%〜7%の範囲内で種々に変化させ、さらに青色フィルターセグメントにおける青色顔料の濃度(Pcon)を15〜45重量%の範囲内で種々に変化させた以外は同一組成のネガ型感光性青色組成物を8種類(実施例1〜8)作成し、これら8種類(実施例1〜8)のネガ型感光性青色組成物を使用して図1乃至図4を参照しながら前述したカラーフィルターの製造方法に従い作成した8種類(実施例1〜8)の青色フィルターセグメントの夫々について断面形状,表面粗さ,解像性,密着性,そして残渣についての評価を行なうとともに;上記比(I/M)と上記合計量(IM量)と上記濃度(Pcon)の中の少なくともいずれか1つを夫々の上記範囲内から逸脱させるかポリマー種を2種とした以外は同一組成のネガ型感光性青色組成物を13種類(比較例1〜13)作成し、これら13種類(比較例1〜13)のネガ型感光性青色組成物を使用して図1乃至図4を参照しながら前述したカラーフィルターの製造方法に従い作成した13種類(比較例1〜13)の青色フィルターセグメントの夫々について断面形状,表面粗さ,解像性,密着性,そして残渣についての評価を行なった。その結果が、以下の表3中に纏められている。
ここにおいて断面形状は、AFM(原子間力顕微鏡)を使用して判断した。すなわち、平面形状が略正方形の緑色フィルターセグメント24の中心を通り相互に対向する2辺と直交する断面及び対角線に沿った断面の夫々の曲線形状が、使用したハーフトーンマスクから得られるべき光を集光するための理想とされる曲線形状からの分離する状況により判断した。これらの断面形状が所望される曲線形状に近く許容される場合(OK)と所望される曲線形状から外れ許容されない場合(NG)の夫々の一例が図5の(A)及び(B)に図示されている。
Here, the cross-sectional shape was judged using an AFM (atomic force microscope). In other words, the curved shapes of the cross-section perpendicular to the two sides passing through the center of the
また、表面粗さはSEM(操作型電子顕微鏡)を使用して測定し、予め定めた限度見本との比較により判断した。図6の(A),(B),そして(C)に各々、その許容範囲外のもの(NG)の例,限度見本,そして許容範囲のもの(OK)の例が図示されている。 The surface roughness was measured using an SEM (operational electron microscope) and judged by comparison with a predetermined limit sample. FIGS. 6A, 6B, and 6C each show an example (NG) that is outside the allowable range, a limit sample, and an example that is within the allowable range (OK).
また、レジストのパターン解像性(パターン露光、現像で得られたパターンの寸法が所望される寸法となっているか否かの判断)は、側長SEM(側長・操作型電子顕微鏡)を使用して測定判断した。その判断基準は2μm±0.1μmの範囲のパターン寸法となっていれば「○」とし、外れた場合を「△」,「×」とした。 The resist pattern resolution (determining whether the pattern dimensions obtained by pattern exposure and development are the desired dimensions) uses a side length SEM (side length / operation type electron microscope). And measured. The judgment criterion was “◯” if the pattern size was in the range of 2 μm ± 0.1 μm, and “△” or “x” if the pattern dimension was off.
また、密着性は顕微鏡を使用して確認し、その判断基準は一定光量以上で露光現像した場合に剥がれが生じているか否かを判定した。なお露光量と密着性の判定については、表3に加えて、以下の表4中に追記した。
また、残渣は側長SEM(側長・操作型電子顕微鏡)を使用して観察し、予め定めた限度見本との比較により判断した。図7の(A),(B),そして(C)に各々、その許容範囲外のもの(NG)の例,許容範囲のもの(OK)の例,そして限度見本が図示されている。 Moreover, the residue was observed using a side length SEM (side length / operation type electron microscope), and judged by comparison with a predetermined limit sample. FIGS. 7A, 7B, and 7C show an example of a non-permissible range (NG), an example of a permissible range (OK), and a limit sample, respectively.
いずれにしろ、これら断面形状,表面粗さ,解像性,密着性,そして残渣が前述した如き判断基準や許容範囲内にないと、前述した如き青色フィルターセグメントは実用上所望の性能を発揮することが出来ないことが分かっている。 In any case, if these cross-sectional shapes, surface roughness, resolution, adhesion, and residue are not within the criteria and tolerances as described above, the blue filter segment as described above will exhibit practically desired performance. I know I can't.
即ち、断面形状が悪いと、所望の曲率が得られず集光性が悪くなる。表面粗さが荒いと、レンズ表面で光が散乱し、散乱光により混色、ノイズの原因となる。解像性が悪いと微細なパターンが得られず、また未露光部が現像後に残る残渣が多いと混色、ノイズの原因となるものである。 That is, if the cross-sectional shape is poor, the desired curvature cannot be obtained and the light collecting property is deteriorated. If the surface roughness is rough, light is scattered on the lens surface, which causes color mixing and noise due to the scattered light. If the resolution is poor, a fine pattern cannot be obtained, and if there is a large amount of residue remaining in the unexposed area after development, color mixing and noise are caused.
そして、表3を分析した結果や実施例1〜8及び比較例1〜13の作成や性能評価の過程で以下のことが分った。 And the following were found in the process of analyzing Table 3 and in the process of creating Examples 1-8 and Comparative Examples 1-13 and evaluating performance.
・ネガ型感光性青色組成物においてモノマー(M)に対する開始剤(I)の比(I/M)を20%〜40%にすれば、ネガ型青色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得られた外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることができ(即ち、対応する個々の画素に入射する光量を増加させることが出来)、しかも密着性が良好で剥がれが生じることはない。
If the ratio (I / M) of the initiator (I) to the monomer (M) in the negative photosensitive blue composition is 20% to 40%, the negative color resist layer formed by the negative
しかし、上記比(I/M)が20%以下になると密着性が低下して剥がれが生じ、そして上記比(I/M)が40%以上になるとネガ型青色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得られた外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることが出来ずに上記外表面における光の散乱が大きくなる。即ち、対応する個々の画素に入射する光量を低下させる。
However, when the ratio (I / M) is 20% or less, the adhesiveness is lowered and peeling occurs, and when the ratio (I / M) is 40% or more, the negative type formed by a negative blue film. The outer surface obtained by developing after pattern exposure in the color resist
・開始剤(I)とモノマー(M)とポリマー(P)との合計樹脂量(SP)に対する開始剤(I)とモノマー(M)との合計量(IM量)が6%〜7%の範囲であれば、ネガ型青色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得られた外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることができ(即ち、対応する個々の画素に入射する光量を増加させることが出来)、しかも密着性が良好で剥がれが生じることはない。
-The total amount (IM amount) of the initiator (I) and the monomer (M) with respect to the total resin amount (SP) of the initiator (I), the monomer (M) and the polymer (P) is 6% to 7%. If it is within the range, the outer surface obtained by pattern exposure through the
しかし、上記合計量(IM量)が6%以下になると密着性が低下して剥がれが生じ、そして上記合計量(IM量)が7%以上になるとネガ型青色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得られた外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることが出来ずに上記外表面における光の散乱が大きくなる。即ち、対応する個々の画素に入射する光量を低下させる。
However, if the total amount (IM amount) is 6% or less, the adhesiveness is reduced and peeling occurs, and if the total amount (IM amount) is 7% or more, the negative type formed by a negative blue film. The outer surface obtained by developing after pattern exposure in the color resist
・少なくともモノマー種及びポリマー種のいずれか一方が単一組成でない場合、ネガ型青色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得られた外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることが出来ずに上記外表面における光の散乱が大きくなる。即ち、対応する個々の画素に入射する光量を低下させる。
When at least one of the monomer type and the polymer type is not a single composition, the negative color resist
・また、モノマー(M)として、3官能アクリルモノマー以外に、一般的なレジストに使用される例えば4や5官能モノマーを使用すると光感度が高くなりすぎて、ネガ型青色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得られた外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることが出来ずに上記外表面における光の散乱が大きくなる。即ち、対応する個々の画素に入射する光量を低下させる。
In addition to the trifunctional acrylic monomer as the monomer (M), for example, when a tetra- or pentafunctional monomer used for a general resist is used, the photosensitivity becomes too high and the negative blue film is formed. The outer surface obtained by developing after pattern exposure through the
・また、ポリマーの酸価が60〜100の範囲であれば、ネガ型青色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得た外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな所望の形状とすることができ(即ち、対応する個々の画素に入射する光量を増加させることが出来)る。
If the acid value of the polymer is in the range of 60 to 100, the outer surface obtained by developing after pattern exposure through the
しかし、100以上になると現像速度が早くなりすぎてネガ型青色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像された外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した所望の形状とすることが出来なくなり、そして、60以下になると現像速度が遅く表面荒れが生じネガ型青色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得た外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることが出来ずに上記外表面における光の散乱が大きくなる。即ち、対応する個々の画素に入射する光量を低下させる。
However, when the number is 100 or more, the developing speed becomes too fast, and the outer surface developed after pattern exposure through the
・また、ポリマーの平均分子量が1万〜5万の範囲であれば、ネガ型カラーレジスト層18の塗布形成時に塗布むらが生じたり、レジストパターンの解像性を悪化させることがない。
If the average molecular weight of the polymer is in the range of 10,000 to 50,000, coating unevenness does not occur when the negative color resist
しかし、平均分子量が1万以下であるとストリエーション(筋状の塗布むら)等の塗布むらが生じ、また5万以上であるとパターンの解像性を悪化させる。 However, when the average molecular weight is 10,000 or less, coating unevenness such as striation (straight-shaped coating unevenness) occurs, and when it is 50,000 or more, the resolution of the pattern is deteriorated.
・また、青色フィルターセグメントにおける青色顔料の濃度(Pcon)が15〜45重量%の範囲内にあれば所定の青色光の分光を得ることが出来るし、ネガ型青色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得た外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることができ(即ち、対応する個々の画素に入射する光量を増加させることが出来)る。
Further, if the concentration (Pcon) of the blue pigment in the blue filter segment is within the range of 15 to 45% by weight, a predetermined blue light spectrum can be obtained, and the negative type formed by the negative type blue film. The outer surface obtained by developing after pattern exposure in the color resist
しかし、15〜45重量%の範囲外であると所定の青色光の分光を得ることが出来ないし、また45重量%以上になるとネガ型青色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得られた外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることが出来ずに上記外表面における光の散乱が大きくなる。即ち、対応する個々の画素に入射する光量を低下させる。
However, if it is out of the range of 15 to 45% by weight, a predetermined blue light spectrum cannot be obtained, and if it exceeds 45% by weight, half of the negative color resist
・そして、青色顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6及びC.I.ピグメントバイオレット23を含んだものを使用した前述した実施例8のネガ型感光性青色組成物を用い、図1乃至図4に示すカラーフィルターの製造方法に従い作成した0.8μmの膜厚を有する青色フィルター用ネガ型青色膜からなる青色フィルターセグメントにおける光の波長と透過率との関係が図9において示されている。
-And as a blue pigment, C.I. I. Pigment blue 15: 6 and C.I. I. Blue having a film thickness of 0.8 μm prepared according to the method for producing a color filter shown in FIGS. 1 to 4 using the negative photosensitive blue composition of Example 8 described above using the
図9に示すように、実施例にかかわる青色フィルターセグメントは可視光の波長領域(400nm〜700nm)において、略凸状の分光透過率曲線を有する。 As shown in FIG. 9, the blue filter segment according to the example has a substantially convex spectral transmittance curve in the wavelength region of visible light (400 nm to 700 nm).
400nmの波長の光の透過率が40%以上であり、
480nmと520nmとの間に光の透過率が50%となる波長を有し、そして、
700nmの波長の光の透過率が20%以下である。
The transmittance of light having a wavelength of 400 nm is 40% or more,
Having a wavelength between 480 nm and 520 nm with a light transmittance of 50%, and
The transmittance of light having a wavelength of 700 nm is 20% or less.
このグラフより、青色の波長域の光の透過率が高く、その他の光の波長域では透過率が低いので青色の分離性に優れているのがわかる。 From this graph, it can be seen that the transmittance of light in the blue wavelength region is high and the transmittance in other wavelength regions of light is low, so that the blue color separation is excellent.
かかる分光透過率特性の場合、青色の波長域(400nm〜520nm)で透過率が高く、その他の色の波長域では透過率が低くなるので、青色光の抽出能力がすぐれ、他の色の混色の少ない像が得られる。 In the case of such spectral transmittance characteristics, the transmittance is high in the blue wavelength range (400 nm to 520 nm), and the transmittance is low in the wavelength range of other colors, so that the blue light extraction capability is excellent, and other colors are mixed. An image with little is obtained.
[赤色フィルターセグメントの形成]
上述した緑色フィルターセグメント及び青色フィルターセグメントの形成に続き、最後に、赤色フィルターセグメントを、所定の対応する光電変換素子12上に形成する場合について説明する。
[Formation of red filter segment]
Following the formation of the green filter segment and the blue filter segment described above, a case where a red filter segment is finally formed on a predetermined corresponding
上記の場合、撮像素子14において複数の赤色フィルターセグメントの形成されている表面にさらに、図2中に図示されている如く、ネガ型感光性赤色組成物により形成されたネガ型赤色膜によりネガ型カラーレジスト層18を構成し、この場合のネガ型カラーレジスト層18の厚さRHも0.5μm〜2.5μmの範囲に設定される。
In the above case, the negative type red film formed of the negative type photosensitive red composition as shown in FIG. 2 is further applied to the surface of the
ネガ型感光性赤色組成物は、少なくとも溶剤,赤色顔料,モノマー,ポリマー,開始剤,そして添加剤が混合されているネガ型感光性赤色組成物であって、モノマー(M)に対する開始剤(I)の比(I/M)が20%〜40%の範囲であり、開始剤(I)とモノマー(M)とポリマー(P)との合計樹脂量(SP)に対する開始剤(I)とモノマー(M)との合計量が3.5%〜6%の範囲であり、そして、モノマー種が単一組成であるとともにポリマー種も単一組成である。 The negative photosensitive red composition is a negative photosensitive red composition in which at least a solvent, a red pigment, a monomer, a polymer, an initiator, and an additive are mixed, and includes an initiator (I) for the monomer (M). ) Ratio (I / M) is in the range of 20% to 40%, and the initiator (I) and the monomer with respect to the total resin amount (SP) of the initiator (I), the monomer (M) and the polymer (P) The total amount of (M) ranges from 3.5% to 6%, and the monomer species has a single composition and the polymer species also has a single composition.
そして、モノマー(M)は3官能アクリルモノマーである。ポリマーは酸価が60〜100の範囲であり、平均分子量が1万〜5万である。 The monomer (M) is a trifunctional acrylic monomer. The polymer has an acid value in the range of 60-100 and an average molecular weight of 10,000-50,000.
赤色顔料は、C.I.ピグメントレッド177,C.I.ピグメントレッド48:1,そしてC.I.ピグメントイエロー139を含んでいる。 The red pigment is C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 48: 1, and C.I. I. Pigment Yellow 139 is included.
赤色フィルターセグメントにおける赤色顔料の濃度は20〜50重量%の範囲内になるよう調整されている。 The concentration of the red pigment in the red filter segment is adjusted to be in the range of 20 to 50% by weight.
上記溶剤,モノマー,ポリマー,そして開始剤としては、前述したネガ型感光性緑色組成物及びネガ型感光性青色組成物の夫々において使用されるものと同じものを使用することが出来る。 As the solvent, the monomer, the polymer, and the initiator, the same ones as those used in each of the negative photosensitive green composition and the negative photosensitive blue composition described above can be used.
ネガ型赤色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18の表面は、赤色フィルターセグメントを対応して形成したい複数の光電変換素子12に対応する複数の部分を、ハーフトーンマスク20を使用してパターン露光22する。ハーフトーンマスク20は、赤色のネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20によりパターン露光された複数の部分の夫々が、現像後に対応する光電変換素子12の中心を中心にして凸状の半球形状となるようなパターンの階調性を有している。
The surface of the negative color resist
使用するハーフトーンマスク20は前述した緑色フィルターセグメント及び青色フィルターセグメントの形成のために使用された図3中に図示されているものと同じで良く、またネガ型赤色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18に対するハーフトーンマスク20を使用したパターン露光の仕方も、前述したネガ型緑色膜及びネガ型青色膜の夫々により形成されているネガ型カラーレジスト層18に対するハーフトーンマスク20を使用したパターン露光の仕方と同じでよい。
The
パターン露光後、ネガ型カラーレジスト層18を現像すると、ネガ型カラーレジスト層18において露光された複数の部分、即ち、赤色フィルターセグメントを対応して形成したい複数の光電変換素子12とは反対側に位置する複数の部分、の夫々のみが、図4中に図示されている如く、対応する光電変換素子12の中心を中心とした凸状の半球状の外表面24aを上部に有する赤色のフィルターセグメント24として残る。
After the pattern exposure, when the negative color resist
このとき、この実施の形態ではフィルターセグメント24において紫外線吸収層16から略垂直に立ち上がっている側面24bは紫外線吸収層16から紫外線吸収層16とは反対側の縁まで略0.7μmの高さBHを有しており、またフィルターセグメント24の上部の凸状の半球状の外表面24aは側面24bの上記縁から頂点まで略0.5μmの高さPHを有している。そして、赤色のフィルターセグメント24におけるこれらの高さBH及びPHの夫々の寸法は、前述した緑色のフィルターセグメント24及び青色のフィルターセグメント24におけるこれらの高さBH及びPHの夫々の寸法と同じである。
At this time, in this embodiment, the
最後に、このように形成された赤色のフィルターセグメント24は硬膜化処理される。
Finally, the
本願の発明者は:モノマー(M)に対する開始剤(I)の比(I/M)を20%〜40%の範囲内で種々に変化させ、また開始剤(I)とモノマー(M)とポリマー(P)との合計樹脂量(SP)に対する開始剤(I)とモノマー(M)との合計量(IM量)を3.5%〜6%の範囲内で種々に変化させ、さらに赤色フィルターセグメントにおける赤色顔料の濃度(Pcon)を20〜50重量%の範囲内で種々に変化させた以外は同一組成のネガ型感光性赤色組成物を8種類(実施例1〜8)作成し、これら8種類(実施例1〜8)のネガ型感光性赤色組成物を使用して図1乃至図4を参照しながら前述したカラーフィルターの製造方法に従い作成した8種類(実施例1〜8)の赤色フィルターセグメントの夫々について断面形状,表面粗さ,解像性,密着性,そして残渣についての評価を行なうとともに;上記比(I/M)と上記合計量(IM量)と上記濃度(Pcon)の中の少なくともいずれか1つを夫々の上記範囲内から逸脱させるかポリマー種を2種とした以外は同一組成のネガ型感光性赤色組成物を12種類(比較例1〜12)作成し、これら12種類(比較例1〜12)のネガ型感光性赤色組成物を使用して図1乃至図4を参照しながら前述したカラーフィルターの製造方法に従い作成した12種類(比較例1〜12)の赤色フィルターセグメントの夫々について断面形状,表面粗さ,解像性,密着性,そして残渣についての評価を行なった。その結果が、以下の表5中に纏められている。
断面形状,表面粗さ,解像性,密着性,残渣の評価は前述した緑、青の場合と同様に行なった。また、露光量と密着性の関係については、表6に追記している。
いずれにしろ、これら断面形状,表面粗さ,解像性,密着性,そして残渣が前述した如き判断基準や許容範囲内にないと、前述した如き赤色フィルターセグメントは実用上所望の性能を発揮することが出来ないことが分かっている。 In any case, if the cross-sectional shape, surface roughness, resolution, adhesion, and residue are not within the criteria and tolerances as described above, the red filter segment as described above will exhibit practically desired performance. I know I can't.
そして、表5を分析した結果や実施例1〜8及び比較例1〜12の作成や性能評価の過程で以下のことが分った。 The following was found in the process of analyzing Table 5 and in the process of creating Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 12 and evaluating the performance.
・ネガ型感光性赤色組成物においてモノマー(M)に対する開始剤(I)の比(I/M)を20%〜40%にすれば、ネガ型赤色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得られた外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることができ(即ち、対応する個々の画素に入射する光量を増加させることが出来)、しかも密着性が良好で剥がれが生じることはない。
A negative color resist layer formed of a negative red film when the ratio (I / M) of the initiator (I) to the monomer (M) in the negative photosensitive red composition is 20% to 40%. 18, the outer surface obtained by developing after pattern exposure through the
しかし、上記比(I/M)が20%以下になると密着性が低下して剥がれが生じ、そして上記比(I/M)が40%以上になるとネガ型赤色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得られた外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることが出来ずに上記外表面における光の散乱が大きくなる。即ち、対応する個々の画素に入射する光量を低下させる。
However, when the ratio (I / M) is 20% or less, the adhesiveness is reduced and peeling occurs, and when the ratio (I / M) is 40% or more, a negative type formed by a negative red film. The outer surface obtained by developing after pattern exposure in the color resist
・開始剤(I)とモノマー(M)とポリマー(P)との合計樹脂量(SP)に対する開始剤(I)とモノマー(M)との合計量(IM量)が3.5%〜6%の範囲であれば、ネガ型赤色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得られた外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることができ(即ち、対応する個々の画素に入射する光量を増加させることが出来)、しかも密着性が良好で剥がれが生じることはない。
-The total amount (IM amount) of the initiator (I) and the monomer (M) with respect to the total resin amount (SP) of the initiator (I), the monomer (M) and the polymer (P) is 3.5% to 6 % In the negative color resist
しかし、上記合計量(IM量)が3.5%以下になると密着性が低下して剥がれが生じ、そして上記合計量(IM量)が6%以上になるとネガ型赤色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得られた外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることが出来ずに上記外表面における光の散乱が大きくなる。即ち、対応する個々の画素に入射する光量を低下させる。
However, when the total amount (IM amount) is 3.5% or less, adhesion is reduced and peeling occurs, and when the total amount (IM amount) is 6% or more, a negative red film is formed. The outer surface obtained by developing after pattern exposure through the
・少なくともモノマー種及びポリマー種のいずれか一方が単一組成でない場合、ネガ型赤色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得られた外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることが出来ずに上記外表面における光の散乱が大きくなる。即ち、対応する個々の画素に入射する光量を低下させる。
When at least one of the monomer species and the polymer species is not a single composition, the negative color resist
・また、モノマー(M)として、3官能アクリルモノマー以外に、一般的なレジストに使用される例えば4や5官能モノマーを使用すると光感度が高くなりすぎて、ネガ型赤色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得られた外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることが出来ずに上記外表面における光の散乱が大きくなる。即ち、対応する個々の画素に入射する光量を低下させる。
In addition to the trifunctional acrylic monomer as the monomer (M), for example, when a tetra- or pentafunctional monomer used for a general resist is used, the photosensitivity becomes too high and the negative red film is formed. The outer surface obtained by developing after pattern exposure through the
・また、ポリマーの酸価が60〜100の範囲であれば、ネガ型赤色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得た外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな所望の形状とすることができ(即ち、対応する個々の画素に入射する光量を増加させることが出来)る。
If the acid value of the polymer is in the range of 60 to 100, the outer surface obtained by developing after pattern exposure through the
しかし、100以上になると現像速度が早くなりすぎてネガ型赤色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光された外表面を現像によりハーフトーンマスク20における光透過率に対応した所望の形状とすることが出来なくなり、そして、60以下になると現像速度が遅く表面荒れが生じネガ型赤色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得た外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることが出来ずに上記外表面における光の散乱が大きくなる。即ち、対応する個々の画素に入射する光量を低下させる。
However, when the number is 100 or more, the developing speed becomes too fast, and the outer surface of the negative color resist
・また、ポリマーの平均分子量が1万〜5万の範囲であれば、ネガ型カラーレジスト層18の塗布形成時に塗布むらが生じたり、パターンの解像性を悪化させることがない。
In addition, when the average molecular weight of the polymer is in the range of 10,000 to 50,000, coating unevenness does not occur when the negative color resist
しかし、平均分子量が1万以下であるとストリエーション(筋状の塗布むら)等の塗布むらが生じ、また5万以上であると解像性を悪化させる。 However, when the average molecular weight is 10,000 or less, coating unevenness such as striation (straight coating unevenness) occurs, and when it is 50,000 or more, the resolution is deteriorated.
・また、赤色フィルターセグメントにおける赤色顔料の濃度(Pcon)が20〜50重量%の範囲内にあれば所定の赤色光の分光を得ることが出来るし、ネガ型赤色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光後に現像して得た外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状を得ることができ(即ち、対応する個々の画素に入射する光量を増加させることが出来)る。
Moreover, if the concentration (Pcon) of the red pigment in the red filter segment is in the range of 20 to 50% by weight, a predetermined red light spectrum can be obtained, and the negative type formed by the negative type red film. A smooth shape corresponding to the light transmittance in the
しかし、20〜50重量%の範囲外であると所定の赤色光の分光を得ることが出来ないし、また50重量%以上になるとネガ型赤色膜により形成されているネガ型カラーレジスト層18においてハーフトーンマスク20を介してパターン露光された外表面をハーフトーンマスク20における光透過率に対応した滑らかな形状とすることが出来ずに上記外表面における光の散乱が大きくなる。即ち、対応する個々の画素に入射する光量を低下させる。
However, if it is out of the range of 20 to 50% by weight, a predetermined red light spectrum cannot be obtained, and if it exceeds 50% by weight, half of the negative color resist
・そして、赤色顔料としてC.I.ピグメントレッド177,C.I.ピグメントレッド48:1,そしてC.I.ピグメントイエロー139を含む前述した実施例8の代表的なネガ型感光性赤色組成物を用い、図1乃至図4に示すカラーフィルターの製造方法に従い作成した0.5〜2.5μmの範囲の膜厚を有する赤色フィルター用ネガ型赤色膜からなる赤色フィルターセグメントにおける光の波長と透過率との関係が図10において示されている。 -And as red pigment, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 48: 1, and C.I. I. A film in the range of 0.5 to 2.5 μm prepared according to the method for producing a color filter shown in FIGS. 1 to 4 using the above-described representative negative photosensitive red composition of Example 8 containing Pigment Yellow 139. FIG. 10 shows the relationship between the wavelength of light and the transmittance in a red filter segment made of a negative red film for red filter having a thickness.
図10に示すように、実施例にかかわる赤色フィルターセグメントは、可視光の波長域で略S字状の分光透過率曲線を有する。 As shown in FIG. 10, the red filter segment according to the example has a substantially S-shaped spectral transmittance curve in the wavelength range of visible light.
400nmの波長の光の透過率が20%以下であり、
430nmと560nmとの間の波長の透過率が10%以下であり、そして、
570nmと600nmとの間に光の透過率が50%となる波長を有し、
600nmの波長の光の透過率が75%以上である。
The transmittance of light having a wavelength of 400 nm is 20% or less,
The transmittance at a wavelength between 430 nm and 560 nm is 10% or less, and
Between 570 nm and 600 nm has a wavelength at which the light transmittance is 50%,
The transmittance of light having a wavelength of 600 nm is 75% or more.
このグラフより、赤色の波長域の光の透過率が高く、その他の光の波長域では透過率が低いので赤色の光分離性に優れているのがわかる。 From this graph, it can be seen that the light transmittance in the red wavelength region is high and the transmittance in the other light wavelength regions is low, so that the red light separation property is excellent.
かかる分光透過率特性の場合、赤色の波長域(570nm以上)で透過率が高く、その他の色の波長域では透過率が低くなるので、赤色光の抽出能力がすぐれ、他の色の混色の少ない像が得られる。 In the case of such spectral transmittance characteristics, the transmittance is high in the red wavelength range (570 nm or more) and the transmittance is low in the wavelength range of other colors, so that the red light extraction capability is excellent, and the color mixture of other colors is improved. Less images can be obtained.
10…半導体基板、12…光電変換素子、14…撮像素子、16…紫外線吸収層、18…ネガ型カラーレジスト層、20…ハーフトーンマスク、24…フィルターセグメント、24a…外表面、24b…側面。
DESCRIPTION OF
Claims (26)
モノマー(M)に対する開始剤(I)の比(I/M)が20%〜40%の範囲であり、
開始剤(I)とモノマー(M)とポリマー(P)との合計樹脂量(SP)に対する開始剤(I)とモノマー(M)との合計量が4%〜6%の範囲であり、そして、
モノマー種が単一組成であるとともにポリマー種も単一組成である、
ことを特徴としているネガ型感光性緑色組成物。 A negative photosensitive green composition in which at least a solvent, a green pigment, a monomer, a polymer, an initiator, and an additive are mixed,
The ratio of initiator (I) to monomer (M) (I / M) ranges from 20% to 40%;
The total amount of initiator (I) and monomer (M) relative to the total resin amount (SP) of initiator (I), monomer (M) and polymer (P) ranges from 4% to 6%; and ,
The monomer species is a single composition and the polymer species is a single composition.
A negative photosensitive green composition characterized by the above.
緑色フィルターにおける緑色顔料の濃度が20〜55重量%の範囲である、
ことを特徴とする請求項1に記載のネガ型感光性緑色組成物。 As a green pigment, C.I. I. Pigment green 36, C.I. I. Pigment Green 7 and C.I. I. Pigment yellow 139, and
The concentration of the green pigment in the green filter is in the range of 20 to 55% by weight.
The negative photosensitive green composition according to claim 1.
緑色フィルターにおける緑色顔料の濃度が20〜55重量%の範囲である、
ことを特徴とする請求項1に記載のネガ型感光性緑色組成物。 As a green pigment, C.I. I. Pigment green 36 and C.I. I. Pigment Yellow 150, and
The concentration of the green pigment in the green filter is in the range of 20 to 55% by weight.
The negative photosensitive green composition according to claim 1.
400nmと435nmとの間及び620nmと660nmとの間の波長の光の透過率が10%以下であり、
480nmと515nmとの間及び560nmと600nmとの間に光の透過率が50%となる波長を有し、そして、
530nmの波長の光の透過率が70%以上である、
ことを特徴とする緑色フィルター用ネガ型緑色膜。 A negative green film for a green filter having a film thickness in the range of 0.5 to 2.5 μm, having a substantially convex spectral transmittance curve in the wavelength region of visible light,
The transmittance of light having a wavelength between 400 nm and 435 nm and between 620 nm and 660 nm is 10% or less,
Between 480 nm and 515 nm and between 560 nm and 600 nm with a wavelength at which the light transmission is 50%, and
The transmittance of light having a wavelength of 530 nm is 70% or more.
A negative green film for a green filter characterized by the above.
400nmと435nmとの間及び620nmと660nmとの間の波長の光の透過率が10%以下であり、
460nmと510nmとの間及び550nmと600nmとの間に光の透過率が50%となる波長を有し、そして、
530nmの波長の光の透過率が70%以上である、
ことを特徴とする緑色フィルター用ネガ型緑色膜。 A negative green film for a green filter having a film thickness in the range of 0.5 to 2.5 μm, having a substantially convex spectral transmittance curve in the wavelength region of visible light,
The transmittance of light having a wavelength between 400 nm and 435 nm and between 620 nm and 660 nm is 10% or less,
Between 460 nm and 510 nm and between 550 nm and 600 nm having a wavelength at which the light transmission is 50%, and
The transmittance of light having a wavelength of 530 nm is 70% or more.
A negative green film for a green filter characterized by the above.
前記緑色フィルターセグメントが、請求項1〜5のいずれか1項に記載のネガ型感光性緑色組成物により形成されており、そして、
前記緑色フィルターセグメント中に緑色顔料が20〜55重量%含まれている、
ことを特徴とするカラーフィルター。 A color filter comprising at least one green filter segment arranged corresponding to a plurality of photoelectric conversion elements of an image sensor,
The green filter segment is formed of the negative photosensitive green composition according to any one of claims 1 to 5, and
The green filter segment contains 20 to 55% by weight of a green pigment,
A color filter characterized by that.
前記ネガ型緑色膜を濃度分布マスクを用いてパターン露光した後に現像し、
現像後に対応する光電変換素子とは反対側に位置する表面が凸レンズ形状に形成されている緑色フィルターが形成される、
ことを特徴とするカラーフィルターの製造方法。 A negative green film is formed from the negative photosensitive green composition according to any one of claims 1 to 5 corresponding to at least one of the plurality of photoelectric conversion elements of the imaging element,
Developing the negative green film after pattern exposure using a density distribution mask,
A green filter is formed in which the surface located on the side opposite to the corresponding photoelectric conversion element after development is formed in a convex lens shape,
A method for producing a color filter, comprising:
モノマー(M)に対する開始剤(I)の比(I/M)が20%〜40%の範囲であり、
開始剤(I)とモノマー(M)とポリマー(P)との合計樹脂量(SP)に対する開始剤(I)とモノマー(M)との合計量が6%〜7%の範囲であり、そして、
モノマー種が単一組成であるとともにポリマー種も単一組成である、
ことを特徴としているネガ型感光性青色組成物。 A negative photosensitive blue composition in which at least a solvent, a blue pigment, a monomer, a polymer, an initiator, and an additive are mixed,
The ratio of initiator (I) to monomer (M) (I / M) ranges from 20% to 40%;
The total amount of initiator (I) and monomer (M) relative to the total resin amount (SP) of initiator (I), monomer (M) and polymer (P) ranges from 6% to 7%; and ,
The monomer species is a single composition and the polymer species is a single composition.
A negative photosensitive blue composition characterized by the above.
青色フィルターにおける青色顔料の濃度が15〜45重量%の範囲である、
ことを特徴とする請求項11に記載のネガ型感光性青色組成物。 As a blue pigment, C.I. I. Pigment blue 15: 6 and C.I. I. Pigment violet 23, and
The concentration of the blue pigment in the blue filter is in the range of 15 to 45% by weight,
The negative photosensitive blue composition according to claim 11.
400nm波長の光の透過率が40%以上であり、
480nmと520nmとの間に光の透過率が50%となる波長を有し、そして、
700nm波長の光の透過率が20%以下である、
ことを特徴とする青色フィルター用ネガ型青色膜。 A negative blue film for a blue filter having a film thickness in the range of 0.5 to 2.5 μm, having a substantially convex spectral transmittance curve in the wavelength region of visible light,
The transmittance of 400 nm wavelength light is 40% or more,
Having a wavelength between 480 nm and 520 nm with a light transmittance of 50%, and
The transmittance of 700 nm wavelength light is 20% or less,
A negative blue film for a blue filter characterized by the above.
前記青色フィルターセグメントが、請求項11〜14のいずれか1項に記載のネガ型感光性青色組成物により形成されており、そして、
前記青色フィルターセグメント中に青色顔料が15〜45重量%含まれている、
ことを特徴とするカラーフィルター。 A color filter comprising at least one blue filter segment arranged corresponding to a plurality of photoelectric conversion elements of an imaging element,
The blue filter segment is formed of the negative photosensitive blue composition according to any one of claims 11 to 14, and
The blue filter segment contains 15 to 45% by weight of a blue pigment,
A color filter characterized by that.
前記ネガ型青色膜を濃度分布マスクを用いてパターン露光した後に現像し、
現像後に対応する光電変換素子とは反対側に位置する表面が凸レンズ形状に形成されている青色フィルターが形成される、
ことを特徴とするカラーフィルターの製造方法。 A negative blue film is formed from the negative photosensitive blue composition according to any one of claims 11 to 14 corresponding to at least one of the plurality of photoelectric conversion elements of the imaging element,
Developing the negative blue film after pattern exposure using a density distribution mask,
A blue filter is formed in which the surface located on the side opposite to the corresponding photoelectric conversion element after development is formed in a convex lens shape,
A method for producing a color filter, comprising:
モノマー(M)に対する開始剤(I)の比(I/M)が20%〜40%の範囲であり、
開始剤(I)とモノマー(M)とポリマー(P)との合計樹脂量(SP)に対する開始剤(I)とモノマー(M)との合計量が3.5%〜6%の範囲であり、そして、
モノマー種が単一組成であるとともにポリマー種も単一組成である、
ことを特徴としているネガ型感光性赤色組成物。 A negative photosensitive red composition in which at least a solvent, a red pigment, a monomer, a polymer, an initiator, and an additive are mixed,
The ratio of initiator (I) to monomer (M) (I / M) ranges from 20% to 40%;
The total amount of initiator (I) and monomer (M) relative to the total resin amount (SP) of initiator (I), monomer (M) and polymer (P) is in the range of 3.5% to 6%. And
The monomer species is a single composition and the polymer species is a single composition.
Negative photosensitive red composition characterized by the above.
赤色フィルターにおける赤色顔料の濃度が20〜50重量%の範囲である、
ことを特徴とする請求項19に記載のネガ型感光性赤色組成物。 As a red pigment, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 48: 1, and C.I. I. Pigment yellow 139, and
The concentration of the red pigment in the red filter is in the range of 20-50% by weight,
The negative photosensitive red composition according to claim 19.
400nm波長の光の透過率が20%以下であり、
430nmと560nmとの間の波長の光の透過率が10%以下であり、
570nmと600nmとの間に光の透過率が50%となる波長を有し、そして、
600nm波長の光の透過率が75%以上である、
ことを特徴とする赤色フィルター用ネガ型赤色膜。 A negative red film for a red filter having a thickness in the range of 0.5 to 2.5 μm, having a substantially S-shaped spectral transmittance curve in the wavelength region of visible light,
The transmittance of 400 nm wavelength light is 20% or less,
The transmittance of light having a wavelength between 430 nm and 560 nm is 10% or less,
Having a wavelength between 570 nm and 600 nm with a light transmission of 50%, and
The transmittance of light having a wavelength of 600 nm is 75% or more.
Negative type red membrane for red filter characterized by the above.
前記赤色フィルターセグメントが、請求項1〜4のいずれか1項に記載のネガ型感光性赤色組成物により形成されており、そして、
前記赤色フィルターセグメント中に赤色顔料が20〜50重量%含まれている、
ことを特徴とするカラーフィルター。 A color filter comprising at least one red filter segment arranged corresponding to a plurality of photoelectric conversion elements of an imaging element,
The red filter segment is formed of the negative photosensitive red composition according to any one of claims 1 to 4, and
The red filter segment contains 20 to 50% by weight of a red pigment,
A color filter characterized by that.
前記ネガ型赤色膜を濃度分布マスクを用いてパターン露光した後に現像し、
現像後に対応する光電変換素子とは反対側に位置する表面が凸レンズ形状に形成されている赤色フィルターが形成される、
ことを特徴とするカラーフィルターの製造方法。 A negative red film is formed from the negative photosensitive red composition according to any one of claims 19 to 22, corresponding to at least one of the plurality of photoelectric conversion elements of the imaging element,
Developing the negative red film after pattern exposure using a density distribution mask,
A red filter is formed in which the surface located on the side opposite to the corresponding photoelectric conversion element after development is formed in a convex lens shape,
A method for producing a color filter, comprising:
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